物联网的论文

关于物联网的论文

　　摘要：物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业革命的浪潮，是一个全新的技术领域。传感网于1999年最先被提出，在“互联网概念”的基础上随后引申为物联网这一概念，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。

　　RFID技术、云计算技术、国内3G发展、二维码技术、传感器技术等领域在物联网的出现基础之上将有空前的发展前景，为全世界信息产业带来又一次跨越式的产业变格，前景广阔，趋势诱人。中国当前发展物联网的时机已成熟，在一些发达的东部沿海地区率先得到了发展，这将为以后全国范围内的发展打下坚实的基础。

　　关键字：物联网、射频识别(RFID)、红外感应器、协议、信息交换、智能识别。

　　这是一篇介绍说明性的文章，主要是向大家介绍物联网这一个新的概念，让更多的人去理解什么是物联网。物联网发展如此迅速，很快在国内一些大中型城市得到快速的发展，那么更多的人去了理解物联网也就显得必要，这篇文章将引领您走进物联网的世界。将会介绍物联网是怎么一种运行模式以及物联网存在的必要性，物联网面临的机遇、挑战以及存在的一些问题。会让您明白物联网有哪些作用及其物联网的发展前景。您将看到物联网和互联网的区别，二者的联系。物联网的前发展过程等。

　　一、 历史溯源

　　1.1物联网的前身

　　物联网这个概念，在中国早在1999年就提出来了。不过，当时不叫“物联网”而叫传感网罢了。中科院早在1999年就启动了传感网的研究和开发。与其它国家相比，我国的技术研发水平处于世界前列，具有同发优势和重大影响力。

　　1.2物联网发展史上的重大事件

　　2005年11月27日，在突尼斯举行的信息社会峰会上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。

　　8月24日，中国移动总裁王建宙在台湾公开演讲中，也提到了物联网这个概念。 工信部总工程师朱宏任在中国工业运行2009年夏季报告会上表示，物联网是个新概念，到现在为止还没有一个约定俗成的，大家公认的概念。他说，总的来说，“物联网”是指各类传感器和现有的“互联网”相互衔接的一种新技术。

　　1.3物联网在发展过程中给人们带来的转变

　　物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。

　　1.4物联网在发展的过程中存在的一些分歧

　　不过，也有观点认为，物联网迅速普及的可能性有多大，尚难以轻言判定。毕竟RFID早已为市场所熟知，但新大陆等拥有RFID业务的相关上市公司定期报告显示出业绩的高成长性尚未显现出来，所以，对物联网的普及速度存在着较大的分歧。但可以肯定的是，在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中，一个比较现实的突破口。而且，RFID技术在多个领域多个行业所进行的一些闭环应用。在这些先行的成功案例中，物品的信息已经被自动采集并上网，管理效率大幅提升，有些物联网的.梦想已经部分的实现了。所以，物联网的雏形就象互联网早期的形态局域网一样，虽然发挥的作用有限，但昭示着的远大前景已经不容质疑。

　　二、物联网的定义

　　2.1对物联网的字面理解

　　根据物联网这三个字我们可以想到物体——物品——商品，网——网状——网络——互联网，联——联系——关联，由这些联想 可以大致理解为物联网就是能过一种类似网络的形式奖一些物品联系起来的体系结构，这种类似的网络应该和互联网差不多，此联系起来的主要目的是进行信息交换与通信。

　　2.2“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

　　2.3中国式的物联网定义

　　物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities)，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，

　　如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote)，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网(Intranet)、专网(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

　　2.4物联网、物联网概念和互联网的关系

　　任何事物和该事物在人们头脑中形成的概念的关系都是相互依存的关系。该事物的概念是该事物在人们头脑中的本质属性的反映。物联网也是一种事物。因此，物联网和物联网概念的关系也是相互依存的关系。物联网概念离开了物联网，物联网概念就是无本之木，无源之水;有物联网必然在人们头脑中形成与之相对应的物联网概念，不会有：只有物联网，而没有物联网概念的情况出现。这就是物联网和物联网概念的辨证关系。当然，在科学实践活动中，在人们头脑中形成的科学概念，与前科学思维时期，人们认识周围事物最初所形成的日常生活概念有所不同，科学概念也可以作为表现某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在。物联网概念也是一种科学概念。因此，它也可以作为某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在。正如前面定义所述，物联网概念是在互联网概念的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与任何物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。它也是互联网知识和研究的结果和总结。

　　三、我国物联网产业现存问题分析

　　3.1缺乏核心技术自主知识产权

　　在物联网技术发展产品化的过程中，我国一直缺乏一些关键技术的掌握，所以产品档次上不去，价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。

　　3.2行业技术标准缺失

　　目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准：接口的标准化;数据模型的标准化。虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟，同时次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》，指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发，制定符合中国国情的技术标准。但是，现在我们可以发现，中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强，但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样，出于各方面的利益考虑，最后中国的3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样，只能等时间来告诉我们答案了。

　　3.3产业链发展不均衡

　　和美国相比，国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营商和中兴华为这一类的系统设备商都已是世界级水平，但是其他环节相对欠缺。物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合，所以要在我国发展物联网，在体制方面还有很多工作要做，如加强广电、电信、交通等行业主管部门的合作，共同推动信息化、智能化交通系统的建立。加快电信网，广电网，互联网的三网融合进程。产业链的合作需要兼顾各方的利益，而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍相当漫长。

　　3.4各行业间协作困难多

　　物联网应用领域十分广泛，许多行业应用具有很大的交叉性，但这些行业分属于不同的政府职能部门，要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用，在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动，以开放的心态展开通力合作，打破行业、地区、部门之间的壁垒，促进资源共享，加强体制优化改革，才能有效的保障物联网产业的顺利发展。

　　3.5盈利模式无经验供借鉴

　　物联网分为感知，网络，应用三个层次，在每一个层面上，都将有多种选择去开拓市场。这样，在未来生态环境的建设过程中，商业模式变得异常关键。对于任何一次信息产业的革命来说，出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果，可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来，也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。

　　目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。

　　3.6用户使用成本壁垒存在

　　物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。所以，在物联网传感技术推广的初期，功能单一，价位高是很难避免的问题。因为，电子标签贵，读写设备贵，所以，很难形成大规模的应用。而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。成本高，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。

　　四、物联网面临的机遇和挑战

　　4.1物联网面临的机遇

　　4.1.1首先可以率先借助世博会国家电网馆“魔盒”经验技术，发展风能、太阳能的并网运行;其次，建立智能电网系统，提高电力的利用率，缓解目前的用电压力;第三，研发利用超高压输电网络，降低电能的损耗。

　　4.1.2中国工业和信息化部通信发展司司长张峰指出，物联网是当前最具发展潜力的产业之一，将有力带动传统产业转型升级，引领战略性新兴产业的发展，实现经济结构和战略性调整，引发社会生产和经济发展方式的深度变革，具有巨大的战略增长潜能，是后危机时代经济发展和科技创新的战略制高点，已经成为各个国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导力。我国必须牢牢把握产业创新方向和机遇，加快物联网产业的发展。

　　4.2物联网面临的挑战

　　物联网的建立，将使城市生活变得更加智能、便捷，当然这也意味着对电力的依赖和要求更高。面临的挑战：不断完善智能化建设，提高电网的稳定性，增加清洁能源并网运行

　　五、物联网未来的发展前景

　　5.1物联网关键技术及未来发展前景展望

　　5.1.1物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。

　　5.1.2EPoSS在《Internet of Things in 2020》报告分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，2020年之后物体终端进入全智能化。

　　5.1.3RFID是物联网发展的排头兵，RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，最简单的RFID系统由电子标签(Tag)、读写器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成，在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。2009年中国RFID市场规模将达到50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。

　　5.2 MEMS传感器市场前景广阔

　　5.2.1MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是微机电系统的缩写，MEMS技术建立在微米/纳米基础上，是对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术，完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。

　　5.2.2MEMS传感器目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。任天堂公司的Wii无线游戏机允许使用者通过运动和点击互相沟通和在屏幕上处理一些需求，其原理是将运动(例如挥舞胳膊模仿网球球拍的运动)转化为屏幕上的游戏行为。在苹果公司的iPhone中，通过对旋转时运动的感知，iPhone可以自动地改变其显示格式，以便消费者能够以合适的水平和垂直视角看到完整的页面或者数字图片。

　　5.2.3，根据ICInsight最新报告，预计在2007年至2012年间，全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR)，与2007年的41亿美元相比，五年后将实现97亿美元的年销售额。目前上市公司中歌尔声学已经掌握MEMS芯片设计、MEMS半导体封装等多项核心技术，2008年申请相关专利高达44项，主要应用在MEMS麦克风的生产制造。我们认为公司将在物联网时代MEMS传感器领域占据竞争优势。

　　5.3智能终端备受期待

　　法国Violet公司推出了Nabaztag小兔子，通过wi-fi路由连接网络，可为主人提供所需的各类新闻等，能够讲5国语言，在主人接收到邮件或信息时，会发出语音提醒。此外它还能识读Ztamps标签上的信息，并实时连网，随时呈现动态信息。我们认为随着物联网推进，家用电器的智能化将是未来发展趋势。上市公司中的拓邦电子是家电智能控制应用领域的行业先行者，未来发展值得关注。

　　5.4集成电路产业有望迎来发展新机遇

　　2005年我国集成电路市场规模达到3800亿元，占全球比重达25%，成为全球仅次于美国的第二大集成电路市场。32位CPU芯片、网络路由交换芯片、GSM/GPRS手机基带芯片、TD-SCDMA基带芯片、数字音视频和多媒体处理芯片、第二代居民身份证芯片等一批中高端产品相继研发成功并投入市场，产品设计能力达到0.18微米，集成度超过千万门;集成电路芯片生产线工艺水平达到12英寸0.13微米，90纳米工艺技术研发取得进展，与国外先进水平之间的差距明显缩小。

　　5.5电信设备商最受益于物联网

　　当下最大的投资机会在于电信设备商，物联网的商业建设尚处于萌芽阶段。电信运营商是物联网的积极推动者，物联网丰富电信网络的应用。就三家电信运营商而言，包含强势固网的全业务运营商中国电信和中国联通在行业用户的ICT(信息通信技术，Information and Communications Technology)建设中一直处于领导地位，其全业务模式十分便于将通信网络与物联网相关信息管理的企业内网实现对接，完成对物联网的全程管控。由于资源所限以及历史原因，单纯的移动运营商中国移动目前能够实现的物联网应用还处于初级阶段。具体而言，网络的升级换代对光纤产业将产生实质性利好，受益的公司包括烽火通信、中天科技、亨通光电、中兴通讯、光讯科技、三维通信等国内领先的光纤制造商、通信设备提供商。在物联网建设进程中，这些公司最先受益，确定性最高。

　　六、总结

　　当局域网出现的时候，和现在一样，有一种成为新兴产业浪潮的趋势，当时谁也没有想到它可以发展成为现在的互联网。而今，物联网和当时局域网一样的出现了，给我们带来了前所未有的发展前景，给我们带来了良好的发展机遇的同时，也为我们带来了无限的挑战，时代总是在这样的情况下发展起来。当第一次产业革命出现，我们来到了蒸汽时代，随后，我们进入了电器时代，第三次产业革命，我们步入信息科技时代，人们都说工业革命是变革世界的引擎，带来新的产物。

　　虽然物联网不是一次产业革命，但是它却有着与产业革命类似的效果，它的出现带来了许多新兴产业，将有一股强大的力量推动着人类前进的步伐，问题、机遇、挑战、前景，这样一系列的正反面问题的存在，将大大加速着社会的进步。物联网有利也有弊，相信，物联网最终会像互联网一样，成为人们生活的一部分。